Newsy

Przełom w obserwacji czarnych dziur. Dane z 19 obserwatoriów mogą pomóc testować ogólną teorię względności Einsteina [DEPESZA]

2021-04-16  |  06:00
Wszystkie newsy
źródło: www.youtube.com / Event Horizon Telescope

Kilka z najpotężniejszych teleskopów na świecie jednocześnie obserwowało supermasywną czarną dziurę w galaktyce M87. To pierwsza czarna dziura, która została bezpośrednio sfotografowana przed dwoma laty. Teraz naukowcy ujawnili dane z 19 obserwatoriów – zarówno na Ziemi, jak również tych w kosmosie, które pozwalają  na głębszy wgląd w czarną dziurę. Nowe obserwacje mogą m.in. pomóc ulepszyć testy ogólnej teorii względności Einsteina.

W kwietniu 2019 roku naukowcy opublikowali pierwsze zdjęcie czarnej dziury w galaktyce M87, wykonane za pomocą teleskopu Event Horizon Telescope (EHT). Jednak to niezwykłe osiągnięcie było dopiero początkiem odkryć. Teraz naukowcy ujawnili dane z 19 obserwatoriów, umieszczonych na Ziemi i w kosmosie, które pozwalają na dokładny wgląd w tę czarną dziurę.

– Zdawaliśmy sobie sprawę z tego, że pierwsze bezpośrednie zdjęcie czarnej dziury będzie przełomowe – twierdzi Kazuhiro Hada z Narodowego Obserwatorium Astronomicznego Japonii, współautor nowego badania opublikowanego w „The Astrophysical Journal Letters”. – Aby jednak wyciągnąć jak najwięcej wiedzy z tego niezwykłego obrazu, musimy wiedzieć wszystko o zachowaniu się czarnej dziury w tamtym czasie, obserwując całe spektrum elektromagnetyczne.

Supermasywne czarne dziury w centrach niektórych aktywnych galaktyk wytwarzają potężne dżety [strugi – przyp. red.] promieniowania i cząsteczek poruszających się z prędkością bliską prędkości światła. Przyciągnięta silną grawitacją materia opada w kierunku centralnej czarnej dziury, żywiąc się otaczającym ją gazem i pyłem. Jednak zamiast wpadać do czarnej dziury, niewielka część cząstek zostaje przyspieszona do prędkości prawie równej prędkości światła i wyrzucona w postaci dwóch wąskich wiązek wzdłuż osi obrotu czarnej dziury. Uważa się, że dżety te są źródłem najszybciej podróżujących cząstek we Wszechświecie, czyli promieni kosmicznych.

Dżety M87 wytwarzają światło obejmujące całe spektrum elektromagnetyczne, od fal radiowych po światło widzialne i promienie gamma. Intensywność światła w tym widmie daje inny wzór dla każdej czarnej dziury. Zidentyfikowanie tego wzoru, który zmienia się w czasie, daje kluczowy wgląd we właściwości obiektu.

Naukowcy poprzez skoordynowane obserwacje za pomocą kilku najpotężniejszych teleskopów zebrali światło z całego widma – światło widzialne (teleskopy Hubble i Swift), światło ultrafioletowe (teleskop Swift) i promieniowanie rentgenowskie (teleskopy Chandra i NuSTAR). Każdy dostarcza innych informacji o zachowaniu i wpływie czarnej dziury o masie 6,5 mld mas Słońca w centrum M87, która znajduje się około 55 mln lat świetlnych od Ziemi. Pomoże to zrozumieć zmienny wzór przyspieszania cząstek.

– Zrozumienie przyspieszenia cząstek jest naprawdę kluczowe dla naszego zrozumienia zarówno obrazu uzyskanego w 2019 roku przez Event Horizon Telescope, jak i dżetów, we wszystkich ich „odcieniach” – podkreśla astrofizyk Sera Markoff z Uniwersytetu w Amsterdamie.

Pierwsze wyniki pokazują, że natężenie światła wytwarzanego przez materię wokół supermasywnej czarnej dziury M87 było najniższe, jakie kiedykolwiek zaobserwowano. Stworzyło to idealne warunki do oglądania „cienia” czarnej dziury, umożliwiło też odizolowanie światła z regionów w pobliżu horyzontu zdarzeń od czarnej dziury.

Połączenie danych z tych teleskopów oraz obecnych i przyszłych obserwacji EHT umożliwi naukowcom prowadzenie ważnych badań. Naukowcy planują wykorzystać te dane do udoskonalenia testów ogólnej teorii względności Einsteina. Obecnie niepewność co do materiału obracającego się wokół czarnej dziury i wyrzucanego przez dżety, w szczególności właściwości określające emitowane światło, stanowią główną przeszkodę. Dżety wystrzeliwane z czarnych dziur są najbardziej prawdopodobnym źródłem promieni kosmicznych o najwyższej energii, ale jest wiele wątpliwości co do miejsc, w których cząstki są przyspieszane.

– Dżety potrafią transportować energię uwolnioną przez czarną dziurę na ogromne odległości, poza galaktykę, w której się znajduje – niczym ogromny przewód zasilający. Nasze wyniki pomogą nam obliczyć ilość przenoszonej energii oraz wpływ tych strug na otoczenie czarnej dziury – wskazuje Sera Markoff.

Dane zostały zebrane przez zespół 760 naukowców i inżynierów z prawie 200 instytucji w 32 krajach, którzy korzystali z obserwatoriów finansowanych przez instytucje na całym świecie. Obserwacje trwały od końca marca do połowy kwietnia 2017 roku.

 – Ten niesamowity zestaw obserwacji pochodzi z wielu najlepszych teleskopów świata – wskazuje współautor badania Juan Carlos Algaba z Uniwersytetu Malaya w Kuala Lumpur w Malezji. – To wspaniały przykład współpracy astronomów z całego świata w dążeniu do nauki.

Czytaj także

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

Kongres MOVE

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Venture Cafe Warsaw

Infrastruktura

Sektor ochrony zdrowia odpowiada za większe emisje CO2 niż lotnictwo. Zielone zmiany wymagają drastycznego przyspieszenia

Sektor ochrony zdrowia ponosi znaczące konsekwencje wynikające z rosnącej liczby ekstremalnych zjawisk klimatycznych, ale też poważnego zanieczyszczenia powietrza, a koszty z tym związane będą rosły. Z drugiej strony sam sektor też się przyczynia do zmian klimatycznych – odpowiada za 4 proc. emisji CO2, czym wyprzedza takie branże jak żegluga czy lotnictwo. O potrzebie przyspieszenia zielonych zmian w ochronie zdrowia coraz więcej się mówi, ale to wymaga konkretnych działań. Temu ma służyć powołana właśnie do życia Zielona Koalicja dla Zdrowia, w której uczestniczy prawie 30 podmiotów i której patronuje m.in. Narodowy Fundusz Zdrowia.

Prawo

Postęp technologiczny rewolucjonizuje pracę specjalistów ds. finansów. Stają się strategicznymi doradcami biznesu

Częste zmiany regulacyjne i postęp technologiczny wymuszają na specjalistach ds. finansów ciągłe nabywanie nowych kompetencji, doszkalanie i uaktualnianie swojej wiedzy. Ci, którzy potrafią się dostosować do szybkich zmian i wesprzeć swoimi umiejętnościami rozwój biznesu, mogą jednak liczyć na większe możliwości rozwoju kariery. – Finanse operują w świecie, który coraz szybciej się zmienia. To powoduje, że w przyszłości ludzie z obszaru finansów będą musieli poświęcać dużo więcej energii na to, żeby dotrzymać tempa – mówi Kuba Neneman, head of finance.ai, commercial data science manager w Shellu.

Polityka

Poparcie Europejczyków dla Ukrainy pozostaje silne. Bardziej kontrowersyjna jest kwestia jej wejścia do NATO

Silne poparcie dla Ukrainy w Europie sprawia, że politycy prezentujący odmienną wizję nie mają przestrzeni na próby wykorzystywania prorosyjskich postaw w kształtowaniu polityki zagranicznej. Badania naukowców z Uniwersytetu w Exeter przeprowadzone w kilkunastu europejskich krajach wskazują, że poparcie dla Ukrainy i polityki skupiającej się na pomocy zaatakowanemu krajowi jest szerokie, ale najsilniejsze w państwach mających doświadczenia z polityką Kremla w czasach Związku Radzieckiego. Najsilniejsza polaryzacja nastrojów w Europie jest zauważalna w kwestii ewentualnego przystąpienia Ukrainy do Paktu Północnoatlantyckiego.

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.